Identification de nouveaux variants responsables d'arythmies cardiaques avec risque de mort subite

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d’arythmies cardiaques avec risque de mort subite

Malorie Blancard

To cite this version:

Malorie Blancard. Identification de nouveaux variants responsables d’arythmies cardiaques avec risque de mort subite. Génétique des populations [q-bio.PE]. Sorbonne Université, 2018. Français. �NNT : 2018SORUS406�. �tel-02869914�

Thèse de doctorat de Sorbonne Université

R alis eàauàsei àdeàl’u it àIN“ERMàUMR“à à

da sàl’ uipeà«Génomique et physiopathologie des maladies cardiovasculaires » Pour obtenir le grade de DOCTEUR DE SORBONNE UNIVERSITE

Identification de nouveaux variants responsables

d’a th iesà a dia uesàa e à is ueàdeà o tàsu ite

Présentée et soutenue publiquement le 28 Novembre 2018 par

M

_{Malorie BLANCARD}

Directeur de thèse : Dr GUICHENEY Pascale Co-encadrant : Dr NEYROUD Nathalie

Jury

Pr LEGUERN Eric Directeur de recherche, INSERM, Paris Président du jury

Dr MELI Albano Chargé de recherche, INSERM, Montpellier Rapporteur

Dr SCHOTT Jean-Jacques Directeur de recherche, INSERM, Nantes Rapporteur

Dr GABORIT Nathalie Chargée de recherche, CNRS, Nantes Examinateur

A la résilience, Aux petites pépites qui ont croisé mon chemin,

REMERCIEMENTS

Jeàtie sà à e e ie àleàP .àHáTEMà“t pha eàdeà ’a oi àa ueillie au sein deàl’u it àIN“ERMà UMRS U1166.

Je tiens à remercier ma directrice de thèse, le docteur Pascale GUICHENEY, de ’a oi àp opos à u àsujetàdeàth seà ueàj’aiàado àpe da tà esà àa sàetàde iàpass s.àJ’aiàeuàlaà ha eàd’a oi à une directrice de thèse toujours présente pour encadrer mon projet de thèse, toujours dispo i leàpou à po d eàau à uestio sà ueàj’a aisàsa sàjuge e t,à e iàpou à ela.àMe ià pou àtoutà eà ueà ousà ’a ezàapp isàetàtousàlesà o seilsà ueà ousà ’a ezàdo s pour mener mon projet de thèse ainsi queàpou àlaàsuiteàdeà aà a i e,à o seilsà ueàjeà ’ou lie aiàpas.à

Me iàdeà ’a oi àe e eà àdeà o eu à o g s,àdo tàdeu à o g sài te atio au à uià

ont joué un rôle très important dans la recherche de mon post-doctorat. Merci également pour votre intégrit às ie tifi ue.àJ’aiàpuà alise àg eà à ousàleà eà ueàj’aiàdepuisà esà à ans :àfai eàu eàth seàetàt a aille àsu àl’o igi eàg ti ueàdesàpathologies.àMe iàpou àtoutà ela. Je tiens également à remercier ma co-encadrante, le docteur Nathalie NEYROUD. Merci d’a oi à t àp se teàauàlo gàdeà etteàth seàpou àtoutesàlesà uestio sà ueàj’aiàpuà e i àteàpose , pour tes conseils techniques, ton soutien, ta compréhension et ce voyage à Chicago que je ’ou lie aiàja ais.àMe ià à eà he àpetitàta ou et,àfo tàp ieux :) Merci également pour tous les conseils que tu as pu me donner.

Je voudrais également remercier le docteur Ana-Maria GOMEZ, de ’a oi àa ueillie au sein deà so à la o atoi e.à Me ià pou à toutà eà ueà tuà ’asà app isà su à l’i age ieà al i ueà età leà fonctionnement de RyR2.

Merci également au docteur David-Alexandre TREGOUËT,à ot eà hefàd’ uipeà .àMe iàpou à

to àe ad e e tàs ie tifi ueàetàhu ai .àNousàso esàtousàd’a o dàpou àdi eà ueà ousà

a o sàeuàlaà ha eàdeàt’a oi àpou à hefàd’ uipeàetàj’e àfaisàpa tie. Merci pour le temps que tu as pris à po d eàau à uestio sà ueàj’aiàpuàteàpose ,à e iàpou àtaàg a deàdispo i ilit .à Merci également pour ton soutien dans la recherche de mon post-doc et tes précieux conseils. Me ià àtoutesàlesàpe so esàdeàl’ uipeà àetàdeàl’u it à uiào tà ois à o à he i àpe da tà ma thèse.

Tiphai e,à u’au aità t à etteàth seàsa sàtoi ? Je sais que tu aurais été très triste de ne pas retrouver des post-it « bleu bleu le ciel de Provence » sur ton écran de bureau. Oui tu me détestes à cet instant car je viens de te remettre ta chanson « « « « préférée » » » » en tête. Je te donne ENFIN u ài di eàsu àlaà ha teuseà ueàj’ai eàleà oi sàpou à ueàtuàpuissesàe fi àteà venger :àM ….à….e .àBlagueà àpa t,à e iài fi i e tàpou àto àaideàlo sàdeà a thèse, tous tes conseils techniques, toutes les fois où je suis venue échanger avec toi des problèmes te h i ues.àJ’aiàtoujou sàeuàtotale e tà o fia eàe àtesà o seilsàetà e iàpou àto àaide.à Merci à toi Zahia pour ton aide essentielle lors de la fin de aàth se.àJeàpe seà ueàj’aià ussià à te dégoûter des PCRs (bon Eurofins y est quand même pour beaucoup lol). Merci pour ta ge tillesse,àtesà o seils,àtaàp se e.àMe iàd’a oi à t àl .à

— Remerciements — Ma Dedeline, nous aurons fini notre thèse quasiment main dans la main, moi te suivant un

oisàde i e.àJeà ’ou lie aiàja aisà etteà ha eàd’hôtelà àNa tes,à ha eà thi ueàlol,à cette belle moquette à Montpellier, nos concours de chanson par message, sans oublier ce petit tabouret portant admirablement les 20 minutes. Et puis, nous sommes les Maloline, la preuve on nous confond toujours et encore !àL’ oleà« Maloline » ; ,àilàfautà u’o àailleà ole àu à petit train avec les wagons ;)

Merci à ousàdeu àCa oleàetàClai eàsa sà uià etteàth seà ’au aitàpasà t àpa eil. Merci pour votre bonne humeur, votre gentillesse et votre aide.

Ma io ,àtuàfaisàpa tieàdesàpe so esà ueàjeàsuisàheu euseàd’a oi à e o t esàauàla o atoi e.à « Marion sort de ce corps » ;). Merci pour ta présence, ton soutien.

Olivier, petit schtroumpf, merci pour esà àa es.àMe iàdeà ’a oi à e duàa ou euseàdeàto à as ueà audioà lol.à Me iàpou àtousà esà o e tsà e se le.àN’ou lieà pasà ueà ousà de o sà breveter notre marche épaule contre épaule à deux dans le couloir.

Merci à toi Eric pour tous tes précieux conseils et ton intégrité scientifique.

Nadine, merci à toi, pour ton écoute, ton temps, tes conseils techniques. Nous allons partir ensemble, un signe :)

Merci à toi Anne-Sophie qui sera à jamais liée dans mon esprit à ce brownie parfait ! Merci également pour les coups de pouces bio-i fo ati uesà ueàtuà ’asàdo s.à

Me ià àtoiàNi olasàpou àtesàp ieusesàe pli atio sàd’ le t oph àetàleàte psà ueàtuàasàp isà pour cela.

Me ià àJosefi a,à e iàdeà ’a oi àfo àpe da tà àse ai esà àlaàte h i ueàduà a alàisol .à Merci pour ton immense gentillesse, tes conseils et ta disponibilité.

Ma Cécile, merci pour ce sms, ce rendez-vous au champ de Mars qui a changé beaucoup de choses. Merci pour ton soutien de chaque instant, pour la personne rare que tu es. Cette thèse

’au ait pas été la même sans toi.

Me ià àtoiàáu lie,à e iàd’a oi àtoujou sà t àl àpou à eà edo e à o fia e,à eà e oti e à da sàlesà o e tsàdiffi iles,àd’a oi à o p isà ueà ’ taitài po ta tàpou à oi.àMe i.à

Ro a e,à jeà ’ou lie aià ja aisà osà fousà i esàpe da tà osà tudes,à e ià deà ’a oi à ja aisà dout ,àdeà ’a oi àsoute ue.à

Me ià à ous,àMa gau ,àMatthieu,àNathalieàetàPhilippe,àjeà ’ou lie aiàja aisà ot eài pli atio à au début de ma thèse, ces échanges, vos conseils.

Merci à vous Orianne, Christelle et Elise.

Merci également à vous deux qui avez été deux personnes essentielles à la réalisation des o esà o ditio sàdeà etteàth se.àIlà ’au aità t àdiffi ileàdeà eàpasà ousà e e ie àd’a oi à simplement fait partie de ma vie. Vous savez à quel point cette thèse était importante pour oi.à Me ià pou à ot eà soutie .à Me ià pou à eà à juilletà à sa sà uià etteà th seà ’au aità sûrement pas pu se faire.

Me ià à aàfa illeàdeà ’a oi àtoujou sàappo t àleàsoutie àda sà esà tudes.à

Me ià à ous,àMa a ,àPapa,àd’a oi àtoujou s uà ueàj’e àse aisàu àjou à apa le,àdeà ’a oi à e pli u àtouteàpetiteà ueàleàplusài po ta tà taitàdeàfai eàu àt a ailà ueàj’ai ais.à

J’esp eà ueàtuàsaisà ueàjeàsuisàall eàauà outàetà ueàtuàesàfie àdeàl àoùàtuàes.

à

SOMMAIRE

IINTRODUCTION ... à I.à L’a ti it à le t i ueà a dia ueà...à à à Ca a t isti uesàdeàl’a ti it à le t i ueà...à à aà Leàpote tielàd’a tio à...à à i.à Lesàdiff e tesàphasesàduàPáà a dia ueà:àe e pleàduàPáà e t i ulai e.à...à à ii.à P iodeà f a tai eà...à à à L’ le t o a diog a eà ECG à...à à à Leà seauàdeà o du tio à a dia ue...à à i.à Leà œudàsi usalà...à à ii.à Leà œudàau i ulo e t i ulai eà NáV à...à à iii.à Co du tio à apideàduàs st eà a dio e teu à:àleà seauàHis-Pu ki jeà...à à i .à D te i atio àdesàp ofilsà a dio e teu sàouà o t a tilesàdesà ellules.à...à à à R gio alisatio à a dia ueà...à à aà Lesàdiff e tsàPáà a dia ues...à à i.à Páàdesà a dio o tesà à o du tio à apideà...à à ii.à Páàdesà a dio o tesà à o du tio àle teà...à à à Lesàfi esàdeàPu ki jeà...à à i.à Lesà a a t isti uesàduàPáàdesà ellulesàdeàPu ki jeà...à à ii.à áuto ati it à...à à iii.à Co du tio à àt a e sàlesàfi esà...à à i .à R gulatio à al i ueàat pi ueàda sàlesà ellulesàdeàPu ki jeà...à à II.à Deàl’a ti it à le t i ueà àl’a ti it à a i ueà:àleà ouplageàe itatio - o t a tio à...à à à Leà a alà al i ueà a dia ueàdeàt peàle tà...à à aà Laàsous-u it àp i ipaleàduà a alàCa . à...à à à Lesàsous-u it sàa essoi esàduà a alàCa . à...à à i.à Laàsousàu it àβ à...à à ii.à Laàsous-u it àα à...à à iii.à Laàsousàu it à à...à à à M a is eàd’a ti atio àduà a alà...à à dà M a is esàd’i a ti atio àduà a al...à à i.à I a ti atio àd pe da teàduà al iu à CDI à...à à ii.à I a ti atio àd pe da teàduàpote tielà VDI à...à à eà M a is esàdeàfa ilitatio àduà a alà...à à i.à Fa ilitatio àd pe da teàduàpote tielà VDF à...à à ii.à Fa ilitatio àd pe da teàduà al iu à CDF à...à à fà R gulatio àduà a alà...à à i.à P ot ol seàdeàlaàpa tieàC-te i alàduà a alàCa . à...à à ii.à R leàduàdo ai eàN-te i alàduà a alàCa . à...à à à Leà epteu à àlaà a odi eàdeàt peà à:àR R à...à à aà “t u tu eàdeàR R à...à à i.à Leàdo ai eàN-te i alà...à à ii.à Lesàdo ai esà“PRYà...à à iii.à Lesàdo ai esà p t sàR à...à à i .à Leàdo ai eà e t alà...à à .à Lesà gio sàdi e ge tesà...à à i.à Leàpo eàduà a alàR R à...à à ii.à Leàdo ai eàC-te i alà...à à à M a is eàd’a ti atio àduà a alà...à à i.à M a is eàph si ueà...à à ii.à “e si ilit à al i ueà...à à

à

à I a ti atio à...à à dà R gulatio àdeàl’a ti it àduà a alàpa àdiff e tsàliga dsà...à à 9à Lesàio sàMag siu à Mg+_{à...à à}

9à áTPà...à à eà Modulateu sà o àph siologi uesàdeàl’a ti it àdesàR Rà...à à 9à Laà a odi eà...à à 9à Laà af i eà...à à fà Laà gulatio àdeàl’a ti it àdeàR R àpa àlaàFKBP . à...à à gà áut esàp ot i esà gulat i esà tosoli uesàdeàR R à...à à 9à Laàso i eà...à à 9à Ho e à...à à 9à Laà al oduli eà...à à 9à “ á à...à à 9à CLIC à...à à hà P ot i esà gulat i esàlu i ales.à...à à 9à Cals uest i eà à...à à 9à T iadi eàetàJu ti eà...à à 9à HRCà...à à 9à Laàju tophili eà...à à ià O datio àetà it os latio àdeàR R à...à à à Leàsa o eà...à à i.à Laà osi eà...à à ii.à L’a ti eà...à à iii.à Laàtiti eà...à à à P ot i esài pli u esàda sàlaà ela atio à...à à aà “ERCáà...à à à L’ ha geu àNa+_/Ca+_{à...à à}

à R gulatio àβ -ad e gi ueàduà ouplageàe itatio - o t a tio à...à à i.à Leà a alàCa . à...à à ii.à Leà epteu àR R à...à à III.à Lesàa th iesà a dia uesà...à à à M a is esàdesàa th iesà...à à aà á o alieàdeà o du tio à...à à à á o alieàdeàlaàge seàduàPáà...à à i.à Lesàpost-d pola isatio àp o esàouàEáDà...à à ii.à Lesàpost-d pola isatio àta di esàouàDáDà...à à à á th iesà e t i ulai esàh ditai esàasso i esà àlaà o tàsu iteà...à à aà Leàs d o eàduàQTàlo gà...à à à Leàs d o eàduàQTà ou tà...à à à Leàs d o eàdeàB ugadaà...à à dà Leàs d o eàdeà epola isatio àp o eà...à à à Lesàta h a diesà e t i ulai esàpol o phi uesà at hola i e gi uesà...à à aà Cli i ue,àdiag osti àetàt aite e tà...à à à Fa teu sàdeà is uesà...à à à G esài pli u sàda sàlesàCPVTà...à à i.à CPVTà à...à à ii.à CPVTà à...à à iii.à CPVTà à...à à i .à CPVTà à...à à .à CPVTà à...à à à Fi illatio à e t i ulai eàIdiopathi ueà...à à aà Cli i ueà...à à à G esài pli u sàda sàlaàfi illatio à e t i ulai eàidiopathi ueà...à à

—àRe e ie e tsà—àà à

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à T aite e tà...à à à Lesàto sadesàdeàpoi tesà à ouplageà ou tà...à à aà Cli i ueà...à à à G esài pli u sàda sàlesàto sadesàdeàpoi tesà à ouplageà ou tà...à à IV.à Ca dio opathiesà...à à à Ca dio opathieàdilat eà...à à à Ca dio opathieàh pe t ophi ueà...à à à Ca dio opathieà e t i ulai eàd oiteàa th og e...à à à Ca dio opathieàpa à o - o pa tio àduà e t i uleàgau heà...à à O OBJECTIFS DE LA THESE ... à O je tifsàdeàlaàth seà...à à MATERIELS ET METHODES ... à I.à “ ue çageàdesàe o esàdeàpatie tsàTdP à...à à à “ le tio àdesàpatie tsà...à à aà á al seà io-i fo ati ueà...à à i.à Re he heàd’u à ou eauàg eà...à à ii.à ápp o heàg esà a didatà...à à à PCRà“ ee i gà...à à II.à á al seàfo tio elleàdesà à a ia tsà&DYĮFà...à à

à “ le tio àdesàpatie tsà...à à à Clo agesàdesàsous-u it sàduà a alàCa . à...à à à Cultu eà ellulai eàetàt a sfe tio à...à à à Ele t oph siologieà ellulai eà:à o figu atio à elluleàe ti eàà...à à III.à á al seàfo tio elleàdesà a ia tsàR R ...à à à Clo agesàdeàlaàs ue eàhu ai eàduà epteu àR R à...à à à Cultu eà ellulai eà...à à à T a sfe tio àdeàR R à...à à à Weste BlotàdeàR R ...à à à Os illatio à al i ueà...à à à Te h i ueàduà a alàisol àà...à à IV.à “tatisti uesà...à à RESULTATS ET DISCUSSION ... 9à

Pa tie I : Les to sades de poi tes à ouplage ou t ... à P ojetà à:àRe he heàdeàl’o igi eàg ti ueàdesàfi illatio sà e t i ulai esàdeàpatie tsàa a tàp se t sàdesà to sadesàdeàpoi tesà à ouplageà ou tà...à à

à O je tifàd taill àduàp ojetà...à à à R sultatsà...à à aà Re he heàd’u à ou eauàg eà...à à à ápp o heà«àg esà a didatà»à...à à à Co lusio à...à à P ojetà à:àIde tifi atio àd’u à a ia tàpe teàdeàfo tio àda sàlaàsous-u it àα àduà a alàCa . à od eàpa àleà g eàCACNA C.à...à à

à O je tifàd taill àduàp ojetà...à à à R su àdeàl’a ti leà...à à à á ti leà àpu li à...à à P ojetà à:àá al seàfo tio elleàdeà à a ia tsàRYR àide tifi sà hezàlesàpatie tsàattei tsàdeàTdP à...à à à á al seàdesà a ia tsàRYR àp.Val Ileàetàp.ás “e à...à à

à

à á ti leà àpu li à...à à à Etudeàduà a ia tàp.Iso Pheà...à à

Dis ussio g ale de la pa tie I ... à

Pa tie II. Ide tifi atio d’u a ia t RYR hez deu fa illes attei tes de ta h a dies e t i ulai es

pol o phes at hola i e gi ues CPVT ... à à R su àduàp ojetà...à à à á ti leà à...à à

Dis ussio de la pa tie II ... à

Co lusio g ale ... à BBIBLIOGRAPHIE ... à ANNEXES ... 9 à

— Liste des abréviations —

Liste des abréviations

Aa : Acide aminé

ABP : « AID-binding pocket » ADN : Acide désoxyribonucléique ADNc : ADN codant

ADP : Adénosine diphosphate AID : « α-Interaction Domain » AKAP : « A kinase-anchoring protein» AMPc : Adénosine monophosphate cyclique ARN : Acide ribonucléique

ARVC : « Arrhythmogenic Right Ventricular Cardiomyopathy » ou cardiomyopathie ventriculaire droite arythmogène

ATP : Adénosine triphosphate

BAPTA : Acide aminopolycarboxylique Bpm : Battement par minute

BrS : « Brugada Syndrome » ou Syndrome de Brugada CADD : « Combined Annotation Dependent Depletion » CaM : Calmoduline

CAMKII : Protéine kinase Ca2+_{/calmoduline-dépendante}

CDF : « Calcium dependant facilitation » ou facilitation dépendante du calcium CDI : « Calcium dependant inactivation » ou inactivation dépendante du calcium CEC : Couplage excitation-contraction

CICR : « Calcium Induced-Calcium Release » ou Relargage de Calcium induit par le calcium CLIC : « Chloride intracellular channel » ou Canal chlore intracellulaire

CMD : Cardiomyopathie dilatée

CMH : Cardiomyopathie hypertrophique Co-IP : Co-immunoprécipitation

CPVT : «Catecholaminergic polymorphic ventricular tachycardia » ou tachycardie ventriculaire polymorphe catécholaminergique

DAD : « Delayed After Depolarization » ou Post-dépolarisation tardive DAI : Défibrillateur automatique implantable

DCRD : « Distal C-terminal domain » ou domaine distal du C-terminal DHP : Dihydropyridine

DR : « Divergent region » ou Région divergente

EAD : « Early After Depolarization » ou Post-dépolarisation précoce ECG : Electrocardiogramme

EEG : Electroencéphalogramme

ERS : « Early Repolarisation Syndrome » ou Syndrome de repolarisation précoce ESV : Extrasystole

EVH1 : « Ena/VASP Homology 1 » FKBP : « FK506-binding protein » FP : Fibres de Purkinje

FV : Fibrillation ventriculaire

eGFP : « enhanced Green Fluorescent Protein » ou Protéine Verte Fluorescente améliorée GST : Glutathione S-transferase

HD : « Helical Domain »

HEK : « Human Embryonic Kidney » ou cellules rénales embryonnaires humaines HRC : « Histidine Rich Ca-binding àou protéine riche en Histidine liant le calcium h-RyR2 : RyR2 humain

HVA : « High voltage activation » ou activation à haut seuil IP3 : Inositol triphosphate

IPS : « Induced Pluripotent Stem cells » ou Cellules souches pluripotentes induites IVF : « Idiopathi àVe t i ula àFi illatio àouàFi illatio àVe t i ulai eàIdiopathi ue Kb : Kilobases

KDa : KiloDalton

KO : « Knock-Out » :ài alidatio àd’u àgène KRH : Krebs Ringer Hepes

— Liste des abréviations — LVNC : « Left ventricular compaction cardiomyopathy » : Cardiomyopathie par non-compaction du ventricule gauche

MAF : « Minor allele frequency » : fréquence allélique MAGUK(s) : « Membrane-associated guanylate kinase » m-áKáPà:à muscle A kinase-a ho i gàp otei

MCU : « Mitochondrial Calcium Uniporter » : uniporteur calcique mitochondrial MHC : « Myosin Heavy Chain » ou Chaîne lourde de la myosine

MLC : « Myosin Light Chain » ou Chaîne légère de la myosine NAV :àNœudàau i ulo e t i ulai e

NCX : Echangeur Na+_/Ca2+

NS :àNœudàsi usal PA :àPote tielàd’a tio PB : « proband » Pb : Paire de bases

PCR : « Polymerase chain reaction » ou Réaction en chaîne par polymérase. PCRD : « Proximal C-terminal domain »

PDE : Phosphodiestérase PKA : Protéine Kinase A PKC : Protéine kinase C PKG : Protéine Kinase G PLB : Phospholamban Po :àP o a ilit àd’ou e tu e PP1 : Protéine phosphatase 1 PP2A : Protéine phosphatase 2A PP2B : Protéine phosphatase 2B qPCR : quantative PCR

ROS : « Reactive oxygen species »,àd i sàR a tifsàdeàl’o g e Rpm : Rotation par minute

RS : Réticulum sarcoplasmique RyR : Récepteur à la ryanodine

SERCA : Ca2+_{-ATPase du RS}

SNP : « Single-nucleotide polymorphism » ou polymorphisme nucléotidique

SOICR : « Store overload-induced Ca2+ _{release » ou Relargage de calcium induit par une}

surcharge du stock de calcium. SPRY : « SplA kinase and RyR » SQTL : Syndrome du QT long SQTC : Syndrome du QT court

TdPcc : Torsades de pointe à couplage court TnC : Troponine C

TnI : Troponine I TnT : Troponine T

TV : Tachycardie ventriculaire

VDA : « Voltage-dependant activation » ou activation dépendante du potentiel VDF : « Voltage-dependant facilitation » ou facilitation dépendante du potentiel VDI : « Voltage-dependant inactivation » ou inactivation dépendante du potentiel QTc : QT corrigé

TVB : Tachycardie ventriculaire bidirectionnelle TV : Tachycardie ventriculaire

— Liste des figures —

Liste des figures

Figure 1. Potentiel d'action ventriculaire. ... 5

Figure 2. Schéma représentatif d'un électrocardiogramme (ECG). ... 8

Figure 3. Anatomie du réseau de conduction cardiaque. ... 9

Figure 4. Expression des différents facteurs de transcription déterminant le profil contractile ou cardionecteur des cardiomyocytes. ... 14

Figure 5. Les différents potentiels d'action (PA) cardiaques... 17

Figure 6. Répartition des a au i pli u s da s l’a ti it al i ue des ellules de Pu ki je. ... 22

Figure 7. Schéma du couplage excitation-contraction (CEC)... 26

Figure 8. Le canal calcique cardiaque de type L (Cav1.2). ... 28

Figure 9. Schéma représentant le tracé d'enregistrement d'un courant calcique. ... 34

Figure 10. Schéma du domaine C-terminal de la sous-unité α du a al Cav1.2. ... 38

Figure 11. Représentation 3D du récepteur à la ryanodine de type 2, RyR2. ... 40

Figure 12. Organisatio des do ai es d’u o o e R R . ... 41

Figure 13. Structure 3D des récepteurs RyR et IP3R.. ... 44

Figure 14. Dilatation du pore du canal du canal RyR2. ... 45

Figure 15. Image de microscopie électronique de deux récepteurs RyR2. ... 53

Figure 16. Site de fixation de la protéine CLIC2 sur les récepteurs RyR1.. ... 56

Figure 17. Partenaires des récepteurs RyR2 et des canaux Cav1.2 au sein de la diade. ... 61

Figure 18. Structure du sarcomère. ... 63

Figure 19. Représentation schématique de la régulation β-adrénergique du couplage CICR. ... 68

Figure 20. Les extrasystoles cardiaques. ... 75

Figure 21. Les fibrillations ventriculaires. ... 76

Figure 22. Les différents types de post-dépolarisations. ... 79

Figu e . S h a ep se tatif d’u ECG d’u patie t attei t du QT lo g. ... 80

Figure 24. ECG d'un patient présentant un intervalle QT court. ... 82

Figure 25. Elévation du segment ST en dérivation V1 ... 82

Figure 26. Motif de repolarisation précoce. ... 84

Figure 27. Le bigéminisme.. ... 85

Figure 28. Les 4 « points chauds de mutation » de RyR2 en noir où sont localisées les mutations les plus fréquemment identifiées dans les CPVT. ... 90

Figure 29. Hypothèse mécanistique des CPVT, avancée par le groupe de Marks et coll., basée sur la dissociation de la FKBP12.6... 91

Figure 30. Hypothèse mécanistique des CPVT, avancée par le groupe de Chen et coll., basée sur la diminution du seuil déclencheur du SOICR.. ... 92

Figure 31. Hypothèse mécanistique des CPVT, avancée par le groupe de Yamamoto et coll., basée sur l’i sta ilit de l’i te a tio e t e le do ai e N-terminal et le domaine central du canal (« domain unzipping ») ... 93

Figure 32. Hypothèse mécanistique à l'origine des EAD dans les cardiomyocytes RYR2-A4860G+/-_{. ... 95}

Figure 33. Torsades de pointes. ... 103

Figure 34. Carte du plasmide pcDNA3.1 eGFPhRyR2. ... 123

Figure 35. Schéma de la technique du canal isolé. ... 127

Figure 36. Pourcentage des variants identifiés dans des gènes codant des canaux ioniques associés aux arythmies ventriculaires. ... 133

Figure 37. Pourcentage des variants identifiés dans les gènes hautement exprimés dans les fibres de Purkinje ... 134

Figure 38. Répartition globale des variants identifiés lors de ce projet ... 141

Figure 39. Arbre généalogique de la famille du propositus PB2. ... 174

Figure 40. Localisation et homologie du variant RyR2-Ile784Phe.. ... 175

Figure 41. Ségrégation des 3 variants RYR2-I784F, GJA5-A96S et TNNI3K-R244X dans la famille du propositus PB2. ... 176

Figu e . A o alies le t o a diog aphi ues t pi ues de CPVT se d eloppa t lo s d’u test d’effo t. .... 190

Liste des figures supplémentaires

Figure supplémentaire 1. Chromatogrammes des séquences du propositus PB2 et des membres de sa famille pour les trois variants RYR2-I784F, GJA5-A96S et TNNI3K-R244X. ... 179

— Liste des tables —

Liste des tables

Table 1. Régionalisation du réseau de conduction cardiaque. ... 18

Table 2. Les trois grandes familles de canaux calciques ... 27

Table 3. Gènes impliqués dans le syndrome du QT long. ... 81

Table 4. Gènes impliqués dans le syndrome de Brugada. ... 83

Table 5. Liste non exhaustive des gènes impliqués dans la cardiomyopathie dilatée (CMD). ... 107

Table 6. Les 5 gènes les plus fréquemment impliqués dans la cardiomyopathie arythmogène du ventricule droit. ... 109

Table 7. Caractéristiques cliniques des 20 patients atteints de TdPcc. ... 114

Table 8. Mélange réactionnel pour les PCR. ... 117

Table 9. Variants retenus dans des gènes associés aux arythmies ventriculaires classés en fonction de leur fréquence dans gnomAD puis en fonction de leur prédiction de pathogénicité. ... 135

Table 10. Variants retenus dans 43 gènes plus exprimés dans les fibres de Purkinje humaines, non associés à ce jour aux arythmies ventriculaires, classés en fonction de leur fréquence dans gnomAD puis en fonction de leur prédiction de pathogénicité. ... 136

Table 11. Variants retenus dans 55 gènes associés aux cardiomyopathies classés en fonction de leur fréquence dans gnomAD puis en fonction de leur prédiction de pathogénicité. ... 138

Table 12. Table générale des variants identifiés chez les 20 patients TdPcc. ... 139

Table 13. Variants identifiés dans le gène X. ... 140

Liste des tables supplémentaires

1

—àI t odu tio à–àI.àL’a ti it à le t i ueà a dia ueà—àà à

à à

I.

L’a ti it le t i ue a dia ue

Leà œu à està u à o ga eà eu à us ulai eà uià joueà leà leà d'u eà dou leà po pe.à Ilà està

o u e tàs pa àe àdeu àpa ties,àleà œu àd oità espo sa leàdeàlaà i ulatio àpul o ai eà

età leà œu à gau he,à ep se ta tà lesà deu à tie sà duà œu ,à espo sa leà deà laà i ulatio à

s st i ueà Wid aie àetàal.,à .àCha u eàdeà esà àpa tiesàestà o pos eàd'u eào eilletteàetà

d'u à e t i uleà uià o u i ue tàpa àlesà al esàau i ulo- e t i ulai es.àLeà o a de,à us leà

a dia ue,àsuitàu à leàd te i àpa àdesàphasesàdeà o t a tio ,às stoles,àetàdeà ela atio ,à

diastoles.àLesàdeu ào eillettesàseà o t a te tàsi ulta e tàetàso tàsui ies,àt sà apide e tà

ap s,àpa àlaà o t a tio àdesà e t i ulesàgau heàetàd oit.àà

Leà sa gà ei eu ,à pau eà e à o g e,à e ie tà auà œu à pa à lesà ei esà a esà i f ieu esà età sup ieu esàetàseàjetteàda sàl’o eilletteàd oite.àLo sàdeàlaàs stoleàdeàl’o eillette,àleàsa gàestà e puls à iaàlaà al eàt i uspideàda sàleà e t i uleàd oità uià aàseà o t a te à àso àtou àetà je te à

leàsa gàda sàlesàpou o sàpa àl’a t eàpul o ai e.àLeàsa gào g à e ie tàe suiteàauà œu à

pa àlesà ei esàpul o ai esàpou à ejoi d eàl’o eilletteàgau heàpuisàleà e t i uleàgau heàpa àlaà al eà it ale.àLeàsa gàestàe suiteà je t àduà e t i uleàgau heàda sàl’ao teàafi àdeàpou oi àe à o g eàtousàlesào ga esàduà o ps.àà

L’a ti it à o t a tileà duà œu à està p d eà d'u eà a ti it à le t i ueà uià pe età laà o eà

s h o isatio àdeàlaà o t a tio àdesà a it sà a dia ues.à

 Ca a t isti uesàdeàl’a ti it à le t i ueààà

Bie à ueàleà œu àsoitài e àpa àleàs st eà e eu àauto o e,à elui- ià ’estàpasà àl’o igi eà

deà laà ge seà deà l’i flu à le t i ueà a dia ue.à E à effet,à leà o a deà està o pos àdeà deu à

g a dsà t pesàdeà a dio o tes.à Laà ajo it àd’e t eàeu àassu eàlaàfo tio à o t a tileàduà œu à aisàu eàpetiteàpa tieàd’e t eàeu àposs deàdesà a a t isti uesàplut tào ie t esà e sàlaà ge seàetàlaà o du tio àdeàl’i flu à le t i ue.àCesà a dio o tesà o po te tàt sàpeuàdeà ofila e tsàetàfo e tàleà seauàdeà o du tio à a dia ue.àCeà seauàestà o stitu àduà œudà si usal,àduà œudàau i ulo- e t i ulai e,àduàfais eauàdeàHisà uiàseàdi iseàe àu eà a heàd oiteà etàu eà a heàgau he,àpuisàdesàfi esàdeàPu ki jeà FP .àLesà o tesàdeà ha u eàdeà esàzo esà poss de tàdesà a a t isti uesà o phologi uesàetà le t oph siologi uesàsp ifi uesà Wee dà

a dàCh istoffels,à .àà

3 a) Leàpote tielàd’a tio

Le cardiomyocyte possède une forte concentration intracellulaire en ions potassiques (140 mM) alors que le milieu extracellulaire est riche en ions sodiques (140 mM), calciques (2mM) et chlores (140 mM). Le potentiel membranaire est défini par un déséquilibre des charges positi esà età gati esà deà pa tà età d’aut eà deà laà e a e plasmique. En diastole, le compartiment intérieur sous-membranaire du cardiomyocyte est chargé négativement contraire e tà àl’e t ieu qui est riche en charges positives. Au repos, les ions qui traversent la membrane sont majoritairement potassiques (Morad and Tung, 1982). En effet, au repos, la pompe Na+_-K+ _{ATPase, codée da sàleà œu àpar les gènes ATP1A1-2 et ATP1B1-3, induit}

constamment un courant de pompe dû à la sortie de 3 Na+ _{et à l’e t eàdeà àK}+_{. Les canaux}

Kir génèrent également un courant rectifiant IK1 qui laisse sortir (ou entrer) les ions

potassi uesàd sà ueàleàpote tielàdeà e a eàs’ loig eàduàpote tielàd’équilibre des ions potassiques (EK) (Lopatin and Nichols, 2001).àC’estàlaà aiso àpou àla uelleàleàpote tielàdeà eposà

du cardiomyocyte ventriculaire est proche de EK ’est-à-dire – 90mV.

Le potentiel d'action (PA) se caractérise par un changement brutal de la valeur du potentiel de repos du sarcolemme. Celui-ci est déclenché suite à la stimulation électrique de la cellule et se traduit premièrement par une dépolarisation de la membrane plasmique entraînant l’a ti ation successive de différents canaux ioniques membranaires qui engendrent des ou e e tsà d’io sà générant un pote tielà d’a tio .à Ceà pote tielà d’a tio à aà e suiteà seà transmettre de cardiomyocytes en cardiomyocytes par les disques intercalaires.

i. Les différentes phases du PA cardiaque : exemple du PA ventriculaire.

Laà atio à duà Páà eposeà su à l’e iste eà deà a au ioniques membranaires qui sont dépendants du potentiel, comme les canaux potassiques, calciques ou sodiques.

Leàpote tielàd’a tio àestàd fi iàpa à4 phases (Figure 1) :  Phase 0 : Dépolarisation rapide

Laà p e i eà phaseà duà pote tielà d’a tio à està u eà phaseà deà d pola isatio à deà laà membrane plasmique générée par l’ou e tu eàdesà a au àsodi uesàcardiaques Nav1.5,

codés par le gène SCN5A (Nerbonne and Kass, 2005).àL’ou e tu eàdeà esàcanaux très rapide génère un courant sodique entrant INa amenant le potentiel de membrane à des

— Introduction – I.àL’a ti it à le t i ueà a dia ue —

4

valeurs positives. La vitesse maximale de la dépolarisation induite par ces canaux fait partie des éléments déterminants de la vitesse de propagation du PA.

 Phase 1 : Repolarisation temporaire

Les canaux sodi uesàs’i a ti e tàe suiteàt sà apide e t.àLaàphaseà àestà a a t is e pa à l’activation transitoire de canaux potassiques formant le courant sortant Ito

(Nerbonne, 2016). Ce courant est caractérisé par deux composantes : le courant Ito,fast

généré par les canaux Kv4.3 et Kv4.2, codés respectivement par les gènes KCND3 et

KCND2, et le courant Ito,slow généré par le canal Kv1.4, codé par KCNA4. Ces trois canaux

s’a ti e tàetàs’i a ti e tàt sà apide e t.àLesà a au àg a tàlesà ou a tsàIto,f sont

plus rapidement réactivables que le canal portant le courant Ito,s. Le courant sortant Ito

induit une repolarisation partielle appelée phase « notch » ramenant le potentiel de membrane à des valeurs plus négatives.

 Phase 2 : Plateau

Laàphaseà àduàpote tielàd’a tio àest caractérisée par une phase de plateau due à un équilibre entre les courants sortants potassiques repolarisants (Nerbonne, 2016) et le courant calcique entrant. Lors de la phase 0, la dépolarisation de la membrane a gale e tàpe isàl’activation des canaux calciques de type L, Cav1.2 (Catterall, 2011).

Cesà a au àso tà eau oupàplusàle tsà às’ou i à ueàlesà a au àsodi ues.àLaàde sit àdeà courant maximale des canaux calciques Cav1.2 est atteinte en 20 ms contre 1 ms pour

les canaux sodiques. C’estàdo àauà o e tàoùàlesà a au àsodi uesàs’i a ti e tà ueàleà courant ICa,L engendré par les canaux calciques prend le relais.

Le courant dépolarisant ICa,L, qui joue un rôle essentiel dans la contraction des

cardiomyocytes, est contrebalancé par le courant IK repolarisant (Nerbonne, 2016). Ce

dernier résulte de la somme de deux composantes : l’activation rapide déterminée par le courant IKretàl’activation lente déterminée par IKs. Le courant IKr est produit par le

canal Kv11.1 codé par KCNH2. Le courant IKs est produit par le canal Kv7.1 dont la

sous-u it àαàestà od e par KCNQ1 et sa sosous-us-sous-u it àpa te ai eàβ, Mink, codée par KCNE1. Les courants calciques dépolarisants et les courants potassiques hyperpolarisants sont alo sà àl’ uili e.à

 Phase 3 : Repolarisation

A la fin de la phase 2, les canaux ICa,Ls’i a ti e t. La phase 3 est donc dominée par les

à à

està e e uà àdesà aleu sàplusà gati es,àu àt oisi eà ou a tàpotassi ueàIK àe t eàe à

jeuàpou à o t i ue à à a e e àleàpote tielàdeà e a eà e sàleàpote tielàdeà eposà

Chia i o atàetàal.,à .àCeà ou a tàestàg àpa àleà a alàKi . à od àpa àKCNJ . à

9 Phaseà à:àPote tielàdeà eposà

Laàphaseà à o espo dàauà etou àduàpote tielàdeà eposàduà a dio o teà Ne o e,à

.àLeà ou a tàIK àestài po ta tàpou àlaàphaseà àdeà epola isatio à aisàilàestàsu toutà

espo sa leàduà ai tie àduàpote tielàdeà epos.àLesà ou a tsàIKáTPàetàIKáChàpa ti ipe tà

gale e tàauà ai tie àduàpote tielàdeà epos.àLeà ou a tàIKáTPàestàg àpa àlesà a au à

Ki . à KCNJ ,àKi . à KCNJ àetàleu sàsous-u it sà“UR à ABCC ,à“UR á/Bà ABCC .à

Leà ou a tà IáChà està e à e a heà suppo t à pa à lesà a au à Ki . à età Ki . à od sà

espe ti e e tàpa àKCNJ àetàKCNJ Ne o e,à .à

à

Figu e . Pote tiel d'a tio e t i ulai e. Leà Páà e t i ulai eà està i iti à pa à l’ou e tu eà desà a au à Na . à

g a tà u à ou a tà e t a tà d pola isa tà INa.à Laà d pola isatio à deà laà e a eà està e suiteà sui ieà pa à u eà

epola isatio àte po ai eàe àphaseà à uià eposeàsu àl’e iste eàduà ou a tàpotassi ueàso ta tàItoài duitàpa àlesà

a au àK . ,àK . ,àK . .àCetteàphaseàestàsui iàd’u àplateauàe àphaseà à uià ep se teàl’ uili eàe àleà ou a tà ICa,Làe t a tàd pola isa tàetàlesà ou a tàIkàpotassi uesà epola isa ts.àLaàfe etu eàdesà a au à al i uesà àl’o igi eà

duà ou a tàICaàpe etàd’e t e àda sàlaàphaseà à a a t is eàpa àlaà epola isatio àdeàlaà e a e.àLaàphaseà àduà

Páà ep se teàleàpote tielàdeà eposàdeàlaà e a eà ai te uàpa àlesà à ou a tsàIK,àIKáChàetàIKáTP.à

à

ii. P iodeà f a tai eàà

Lesà a au à al i uesà età sodi uesà d pe da tsà duà pote tielà e iste tà sousà à tatsà:à fe s,à

ou e tsàetài a ti s.àLo sàduàpote tielàdeà epos,àlesà a au àso tàfe s.àLesà ha ge e tsàdeà

pote tielàdeà e a eàe t a e tàe suiteàl’a ti atio àdeà esà a au .àCesà a au àposs de tà

plusieu sà po tesà d’i a ti atio .à Laà fe etu eà deà esà po tesà a eà leà a alà da sà so à tatà

— Introduction – I.àL’a ti it à le t i ueà a dia ue —

6

d’a ti atio àestàfe e,àlesàpo tesàd’i a ti atio àpeu e tàseà ou i àu eà àu eà e da tàleà a alà de nouveau activable.

La période réfractaire correspond au temps qui est nécessaire au canal pour passer de son état inactivé à un état activable.

Il existe deux types de période réfractaire :

 La période réfractaire absolue (PRA)

Cetteàphaseàs’ te dàduàd utàdeàlaàphaseà àdu Páàjus u’ àlaàphaseà .àCetteàp iodeà réfractaire est dite absolue car la cellule est inexcitable, elle ne peut répondre à aucun stimulus quelleà u’e àsoitàl’intensité.

 La période réfractaire relative (PRR)

Cette phase intervient pendant la phase 3 et du eàjus u’auà etou àdu potentiel de repos de la membrane. Durant cette phase, la cellule peut répondre à un stimulus électrique mais celui- iàdoità t eàd’u eài te sit àsuffisa e tàfo teàpou àd le he à un nouveau PA. Ces PA présentent une morphologie différente des PA classiques. Leur vitesse de dépolarisation est très souvent plus faible. Ces PA survenant en PRR sont sou eàd’a th ies.

Plus la durée duàpote tielàd’a tio àest longue, plus la période réfractaire de la cellule sera longue.

b) L’ le t o a diog a eà ECG

L’ le t o a diog a e (ECG) représente l’e egist e e tàdeàlaàso eàdeàtousàlesàpotentiels d’a tio à a dia uesà Figu eà2 .àL’ECG peut être enregistré à l’aideàd’ le t odesàpos esàsu àleà thorax du patient ou être enregistré directe e tà auà i eauà duà œu .à L’ECGà sta da dà comporte 12 dérivations (card and Cardiologie, 2014).àEllesàso tàd fi iesàselo àl’e pla e e tà des électrodes placées sur des repères anatomiques définis. La position des électrodes est calculée de manière à positionner leà œu auà e t eàd’u àt ia gle.àCha ueàd i atio àdeàl’ECGà engendre un tracé différent ce qui permet de pouvoir identifier plusà ais e tà l’o igi e a ato i ueàd’u eàa o alieà le t o a diog aphi ue.àCesàd i atio sàpe ette tàd’ide tifie à l’a gleàdeàp opagatio àde l’i flu à le t i ueà a dia ue.àLesà àd i atio sàp i ipalesàso tà définies par 6 dérivations frontales : DI, DII, DIII, aVL, aVR, aVF et 6 dérivations horizontales V1, V2, V3, V4, V5 et V6. Une même onde peut donc être positi eàsu àleàt a àd’e egist e ent

7

d’u eàd i atio àetà gati e sur une autre dérivation, en fonction de laàdi e tio àdeàl’i flu à électrique en regard de la position de la dérivation. Cela peut se traduire plus simplement par leàfaitàd’o se e àsiàl’i flu à le t i ueàseà app o heàouàs’ loig eàdeàl’ le t ode.àà

L’ECGàestàla résultante d’u eà p titio àdeà o ple esàd’o desà ep se ta tàlaàd pola isatio à puis la epola isatio àdesàdiff e tesàpa tiesàduà œu .à

Laàd pola isatio àduà œudàsi usalà ’estàpasà isi leàsu àl’ECGà à auseàdeàlaàtaille de celui-ci. La dépolarisation des oreillettes gauche et droite est représentée pa à l’o deà Pà su à l’ECG.à Leà complexe formé par les 3 ondes Q, R et “à efl teàlaàd pola isatio àdesà e t i ules.àL’a plitudeà de ces ondes est beaucoup plus importante que celle représentant la dépolarisation des oreillettes car elle reflète la masse de tissu des ventricules qui est plus importante que celle desào eillettes.àL’o deàdeà epola isatio àdesào eillettesà ’estàpasào se a leà a àelleàaàlieuàe à même temps que la dépolarisation des ventricules (QRS). L’o deàTà ep se teàlaà epola isatio à des ventricules. Il estàpa foisàpossi leàd’o se e àu eàonde U qui représente la repolarisation des cellules de Purkinje du mésocarde. La ligne isoélectrique correspond à la ligne de base de l’ECG.

—àI t odu tio à–àI.àL’a ti it à le t i ueà a dia ueà—àà à

à à

à

Figu e . S h a ep se tatif d'u le t o a diog a e ECG . L’ECGàestà ep se t àpa àlaàsu essio àd’u à

o ple eàd’o desà ep se ta tàlaàd pola isatio àetàlaà epola isatio àdesàdiff e tesà a it sà a dia ues.àE àeffet,à l’o deà Pà ep se teà laà d pola isatio à desà a dio o tesà at iau .à Leà o ple eà d’o desà QR“à ep se teà laà d pola isatio àdesà e t i ulesàetàl’o deàTà efl teàlaà epola isatio àdeà esàde ie s.à

à

L’ le t o a diog a eàpe etàdo àpa àe e pleàdeà ifie àlaàp se eàd’u à th eàsi usalà

g eà àlaàp se eàdeàl’o deàPà aisà gale e tàdeà al ule àlaà itesseàdeà o du tio àe t eàlesà

diff e tesà pa tiesà duà œu à Lee ha dtà età al.,à a .à L’i te alleà PRà ep se teà leà te psà

essai eà àlaàp opagatio àduàPáàe t eàlesào eillettesàetàlesà e t i ules.àLaàdu eàduàQR“à e seig eàsu àlaàdu eàdeàlaàd pola isatio àdesà e t i ulesàg eàauà seauàdeàPu ki jeàetàsu à laà itesseàdeà o du tio àdeàl’i flu à le t i ueà e t i ulai e.àLeàseg e tà“Tà ep se teàlaàdu eà duà Páà desà e t i ules.à L’i te alleà QTà e glo eà leà d utà deà laà d pola isatio à e t i ulai eà jus u’ à laà epola isatio à desà a dio o tesà e t i ulai es.à Ilà a a t iseà do à l’a ti it à

le t i ueàdesà e t i ules.àIlàestà o alis àpa àlaà a i eà a eàdeàlaàf ue eà a dia ueàselo à

laàfo uleàdeàBazettàetà ot àQT àpou àQTà o ig à BazettàH.àC.,à .àLo s ueàleàQT àestà

sup ieu à à à sà hezà l’ho eà età à à sà hezà laà fe e,à ilà està o sid à o eà

a o ale e tàlo g.àLaàli iteài f ieu eàdeàlaàdu eà o aleàduàQT àestàau àe i o sàdeà

à à

L’a ti it à le t i ueàduà œu àpeutà gale e tà t eàsu eill eàg eà àu àHolte àECG,àu às st eà a ulatoi e,à uiàpe etàd’e egist e àl’a ti it à le t i ueàduà œu àpe da tà àheu es.à

 Leà seauàdeà o du tio à a dia ueà i. Leà œudàsi usalà

L’auto ati it àduà œu àestàassu eàpa àlesà a dio o tesàduà œudàsi usalà N“ ,àditàdeàKeithà età Fla k,à uià està lo alis à auà i eauà deà l’o eilletteà d oiteà p sà deà l’e t eà deà laà ei eà a eà

sup ieu eà Figu eà à Ma go ià a dà Na geot,à .à Ilà està o pos à deà a dio o tes,à

d’adipo tesàetàdeàfi o lastes.àE à asàdeàd failla eàdesà ellulesàduà œudàsi usal,àlesà ellulesà duà œudàau i ulo e t i ulai eà NáV àai sià ueà ellesàdesàfi esàdeàPu ki jeà FP àpeu e tàse i à deà pa e ake sà se o dai esà ouà deà se ou s.à E à e a he,à e à p se eà d’u à œudà si usalà fo tio el,àl’auto ati it àduàNáVàetàdesàFPàestà p i e.àPa ià esàt oisàst u tu esà apa lesà

deàg e àu ài flu à le t i ue,àleàN“ài poseàlaàf ue eà a dia ueàlaàplusà apideà - à

atte e tsà pa à i uteà ouà p .à Lesà f ue esà plusà fai lesà duà NáVà età desà FPà so tà

espe ti e e tàdeà àetà à p .ààà à

Figu e . A ato ie du seau de o du tio a dia ue. L’i flu à le t i ueà a dia ueàp e dà aissa eàda sàleà

œudàsi usalà N“ àlo alis àda sàl’o eilletteàd oite.àCetài flu à aàseàp opage àda sàtoutàleàtissuàdesàdeu ào eillettesà età e i àseà o e t e à e sàlaà oieàu i ueàdeà o u i atio àe t eàlesào eillettesàetàlesà e t i ulesà:àleà œudà au i ulo e t i ulai eà NáV .àLesàpote tielsàd’a tio àso tàe suiteà o duitsàleàlo gàduàfais eauàdeàHisà uiàseàdi iseà e àdeu à a hes,àgau heàetàd oite,àjus u’ àl’ape àduà œu ào à aisse tàe suiteàlesàfi esàdeàPu ki jeà uiàseà

— Introduction – I.àL’a ti it à le t i ueà a dia ue —

10

Lesà a dio o tesà duà œudà si usalà o tà laà apa it à deà g e à spo ta e tà u à i flu à électrique via la dépolarisation diastolique spontanée de leur membrane plasmique. Ces cellules ont la particularité de ne pas posséder de potentiel de repos. Grâce à différents a is es,à laà e a eà aà seà d pola ise à le te e tà jus u’ à attei d eà leà seuilà deà déclencheme tàd’u àPá.àCesà a dio o tesào tàu eàst u tu eàp o-cardionectrices car elles possèdent très peu de myofilaments qui sont de surcroît non organisés. La vitesse de o du tio àdeàl’i flu à le t i ueà àt a e sàleàN“àestàassezàfai le.àCesà ellulesà eàposs dent pas de tubules T, structure impliquée dans des mécanismes essentiels à la contraction des cardiomyocytes.

L’auto ati it àdes cellules cardiaques repose sur deux mécanismes principaux : le « voltage clock » et le « calcium clock » (Joung et al., 2009). Le « voltage clock » se caractérise par une dépolarisation diastolique rythmique de la membrane plasmique médiée par des canaux ioniques dépendants du potentiel. Ce mécanisme repose principalement su àl’e istence d’u à type de canal particulier Hcn (for Hyperpolarisation-activated Cyclic-Nucleotid modulated

Cation Non-selective Channel) uiàs’ou eà àdesàpote tielsàt sà gatifs.àCesà a au ,à od sàpa à

les gènes HCN1 à HCN4, engendrent un courant If, f pour « funny », ils présentent une faible

sélectivité entre sodium et potassium.àL’isofo eàmajeure présente dans les deu à œudsàestà codée par le gène HCN4. Le courant If a été initialement enregistré dans le NS humain lors

d’u eà tudeà e eàpa àVe kekàe à à(Verkerk et al., 2007).

Le « calcium clock » se caractérise par une libération rythmique diastolique de calcium contenu dans le RS entrainant une dépolarisation rythmique de la membrane des a dio o tesàduà œudàsi usal.àLorsque les cellules du NS sont maintenues artificiellement à un potentiel très négatif, des transitoires calciques sont observées selon le même rythme ouà f ue eà uià e istaie tà a a tà l’i te uptio à duà oltageà lo kà ouà d pola isatio à deà laà membrane (Vinogradova et al., 2004). L’ajoutàde la ryanodine, un bloqueur du récepteur à la ryanodine de type 2 responsable du relargage de calcium contenu dans le RS, réduit fortement l’a ti it à le t i ueàspo ta eàdesà ellulesàauto ati uesàsa sàl’i hi e à o pl te e tà(Capel and Terrar, 2015).

La fréquence cardiaque imposée par le NS est régulée par le système nerveux autonome qui innerve, par ses fibres nerveuses, la périphérie du NS. Le œu àestài e àpa àleàs st eà parasympathique principalement au niveau des oreillettes et du NAV ce qui induit la libération

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d’a t l holi eàa a tàpou àeffetàdeà ale ti àlaàf ue eà a dia ue.àLaàf ue eài pos eàpa à le NS estàd’e i o à àbpm et celle-ci est freinée par le système parasympathique imposant

u eà f ue eà a dia ueà deà à à à p .à Leà œu à poss deà gale e tà u eà i e atio à

sympathique accélérant la fréquence cardiaque. Cette innervation engendre une libération de noradrénaline pouvant se fixer sur les récepteurs β1-adrénergiques cardiaques. L’ad ali eà

secrétée par les surrénales se fixe également sur ces récepteurs et a les mêmes effets. Cette innervation est importa teàpou à gule àlaàfo tio à a dia ueàe à asàd’effo tàouàdeàst ess. Les disques intercalaires des cardiomyocytes sont composés de desmosomes et de jonctions communicantes. Ces dernières sont constituées de protéines membranaires appelées connexines qui joue tà u à ôleà esse tielà da sà laà t a s issio à deà l’i flu à le t i ueà de cardiomyocyte en cardiomyocyte. Les isoformes de la connexine influencent la vitesse de la conduction du PA. La connexine qui a la plus forte conductance est la connexine 40 (Cx40), suivie par les Cx43, Cx45 et Cx31.9 (Temple et al., 2013). Ces connexines sont codées respectivement par les gènes GJA5, GJA1, GJA7 et GJD3.

Des études récentes montrent que les cellules en périphérie du NS expriment la Cx43 alors que les cellules du centre expriment la Cx45 (Dobrzynski et al., 2005). Il y aurait donc un gradient de rapidité de conduction qui serait de plus en plus fort au fur et à mesure que l’o à s’ loig eàduà e t eàduàN“.àLesà ellulesà à la périphérie du NS ont un courant If et INa plus

important (Boyett et al., 2000). L’i flu à le t i ueà g à pa à leà NS va se propager très rapidement à tous les cardiomyocytes deàl’o eilletteàd oiteàetàgau heàsa sàutiliser le réseau de conduction grâce à la forte expression des Cx43 et Cx40 dans le myocarde atrial. La propagation du PA dans les deux oreillettes assure leur contraction synchronisée.

En 2009, l’ uipe de Chandler et coll. a mené une analyse transcriptomique et protéique du œudàsi usalàhu ai (Chandler et al., 2009). Ils ont confi àu àg adie tàd’e p essio àde Nav1.5 allant du NS au myocarde atrial. Cette étude leu àaà gale e tàpe isàd’ tudie la

p se eà d’aut esà isoformes de canaux sodiques, hypothèse préalablement avancée par d’aut esàauteu s dans différentes espèces (Maier et al., 2003; Marionneau et al., 2005; Tellez et al., 2006). Néanmoins, les sous-unités Nav1.2 et Nav1.4 présentent une expression

— Introduction – I.àL’a ti it à le t i ueà a dia ue —

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Les oreillettes sont séparées des ventricules par un sillon auriculoventriculaire fibreux aussi nommé, annulus fibrosus, qui les isole électriquement.àL’u ique voie de communication entre les oreillettes et les ventricules repose sur le NAV qui se poursuit par le faisceau de His. Les

ellulesàat ialesà eàpeu e tà o dui eàl’i flu à le t i ueàda sàleàfais eauàdeàHis.à ii. Leà œudàau i ulo e t i ulai e (NAV)

Le œud auriculo-ventriculaire (NAV), ditàd’ás hoff-Tawara, est localisé au niveau de la partie inférieure du septum interatrial, au sommet du triangle de Koch (Figure 3). La vitesse de propagation du PA venant du myocarde atrial est ralentie dans le NAV (5 cm/s) laissant ainsi le temps aux oreillettes de se relaxer et au sang de remplir les ventricules avant leur contraction. Le ralentissement de la conduction au niveau du NAV est dû àl’a se eàduà a alà Nav1.5 et à l’a se eà d’e p essio à desà Cx40 et Cx43 qui permettent normalement une

conduction rapide. Les cellules du NAV possèdent en revanche la Cx45 et la Cx31.9 qui ont une vitesse de conduction plus faible. Ces cellules possèdent un nombre plus faible de jonctions communicantes qui sont également plus petites que celles présentes dans le myocarde atrial. Les cellules du NAV e p i e tà gale e tàleà a alàH à uiàestà àl’o igi eàdeàlaàd pola isatio à spontanée de toutes les cellules automatiques. (Boukens and Christoffels, 2012). La phase de dépolarisation du PA ne pouvant être généré par Nav . àe àso àa se e,à ’estàleà ou a tàICa,L

uià assu eà etteà fo tio .à C’està do à laà aiso à pou à la uelleà laà itesseà deà d pola isatio à maximale du PA est plus lente dans le NAV que dans les cardiomyocytes atriaux ou ventriculaires.

Le NAV a une composition de cardiomyocytes très hétérogène. Leur taille et leurs propriétés électrophysiologiques sont multiples. Elles ont une longue période réfractaire, ce qui oriente la o du tio àdeàl’i flu à lectrique uniquement e sàlesà e t i ules.àL’i flu à lectrique ne peut donc pas revenir dans le myocarde atrial.

iii. Conduction rapide du système cardionecteur : le réseau His-Purkinje

Leàpote tielàd’a tio à aàquitter la zone de conduction lente du NAV pour entrer dans une zone de conduction plus rapide (200 cm/s).àE àeffet,àl’i flu à le t i ueàlocalisé du NAV va se propager dans le faisceau de His. Ce dernier est caractérisé par la présence du canal Hcn4 mais surtout du canal Nav1.5 et des Cx 40 et 43 développant une forte conductance (Weerd

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Leàpote tielàd’a tio àseàp opageàensuite jus u’ àl’ape du œu par le Faisceau de His, localisé dans le septum interventriculaire, qui se subdivise en deux branches, droite et gauche, pe etta tà à l’i flu à le t i ueà deà seà p opage à de manière synchrone dans les deux ventricules. Les deux branches droite et gauche du faisceau de His donnent naissance dans chaque ventricule aux fibres de Purkinje qui se ramifient etàtapisse tàl’e do a deàdeàchaque ventricule. Etant donné la structure du système de conduction des ventricules, la contraction estàd’a o dài iti e au niveau de l’ape àpuisà e o teàjus u’ àlaà aseàduà œu ,à eà uiàaideà à l’e pulsio àduàsa gà e s lesà oiesàd’éjection.

Les fibres de Purkinje correspondent à la partie finale du système de conduction cardiaque et sont les seules à être directement en contact avec les cardiomyocytes du myocarde. Les cellules de Purkinje expriment le canal Hcn4, la connexine la plus conductrice Cx40 et le canal sodique Nav1.5. Le faisceau de His et les fibres de Purkinje présententleàtau àd’e p essio de

Cx40 le plus élevé. Celle-ci en fait donc un bon marqueur. Da sàleà utàd’ tudie àdeà a i eà plus précise le réseau de conduction des faisceaux de His et des fibres de Purkinje, un modèle de souris a d’ailleu sà été créé en insérant la GFP en amont du gène de la connexine 40 (Miquerol et al., 2004). Les auteurs ont pu confirmer la présence du courant If et

l’auto ati it àdesà ellulesàdeàPu ki je.

Les cardiomyocytes contractiles du myocarde ventriculaire expriment le canal Nav1.5, la Cx43

mais ’e p i e tàpas la Cx40. La vitesse de conduction du PA dans le myocarde ventriculaire est en moyenne de 70 cm/s.

iv. Détermination des profils cardionecteurs ou contractiles des cellules.

Lesà p ofilsà d’e p essio à desà a au à et des protéines telles que les connexines dans les différentes parties du réseau de conduction cardiaque sont régulés par différents facteurs de transcription (Weerd and Christoffels, 2016) tel que le facteur de transcription à boîtes T 3 (Tbx3), codé par TBX3, identifié comme marqueur spécifique du système de conduction cardiaque (Hoogaars et al., 2004, 2007) (Figure 4). Le facteur de transcription Tbx3 présent dans les NS et NáVà i poseà l’e p essio à d’u à ph ot peà p o-pacemaker en inhibant l’expression des gènes codant pour les protéines essentielles à une conduction rapide de l’i flu à le t i ueà(Cx40, Cx43, Nav1.5) (Weerd and Christoffels, 2016). Une forte expression

—àI t odu tio à–àI.àL’a ti it à le t i ueà a dia ueà—àà à

à à

Leà fa teu à Nk - à està gale e tà u à fa teu à deà t a s iptio à esse tielà lo sà deà laà

o phog seàduà œu à Ha e ,à àetàestàe p i àda sàlesà a dio o tesà o t a tiles.à

Ilàaàpou àeffetàd’i hi e àpa àe e pleàT àetàH .àLeàfa teu àNk - àestàdo àa se tàduàN“.à

D’aut esàfa teu sàdeàt a s iptio àtelsà ueàT ,àHe ,àGata ,àT à Kapoo àetàal.,à àso tà

gale e tài po ta tsàda sàlaàfo atio àdesàdiff e tesà gio sàduà o a de,à u’ellesàsoie tà a dio e t i esà ouà o t a tiles.à Leà fa teu à I à està pa à e e pleà sp ifi ueà duà seauà

His-Pu ki jeà )ha gàetàal.,à .àà

à

Figu e . E p essio des diff e ts fa teu s de t a s iptio d te i a t le p ofil o t a tile ou a dio e teu des a dio o tes.àádapt àdeàWeerd a d Christoffels, .àCa alàáVà:àP ofilà a dio e teu ,àCha eà:àP ofilà

o t a tile.à

 R gio alisatio à a dia ueàà

E à ,à“ h a àetà oll.ào tàpu li àu eà e ueà ep e a tàl’e p essio àdiff e tielleàdesà a au à

io i uesàda sàlesàdiff e tesàpa tiesàduà œu à s st eàdeà o du tio à ersusào eilletteà ersus

e t i ule à “ h a à età al.,à .à Cetteà e ueà ep e dà l’e p essio à deà tousà lesà a au à età

ou a tsà a dia uesà do tà l’e p essio à a ieà e t eà lesà esp es.à Leà Páà g à pa à lesà

a dio o tesà duà N“,à duà NáV,à desà o eillettes,à ouà e o eà duà seauà deà o du tio à eà

o po teàpasàlesà esà a a t isti uesà a à esà ellulesà ’o tàpasàlaà eà o positio àe à

a au àio i ues.àà à

15 a) Les différents PA cardiaques

i. PA des cardiomyocytes à conduction rapide

Le PA ventriculaire décrit précédemment est très proche du PA atrial (Figure 5). Les cellules du myocarde atrial possèdent de nombreuses caractéristiques communes aux cellules présentant une conduction rapide. Leur vitesse de dépolarisation maximale est très importante, elles présentent toutes un plateau de phase 2 plus ou moins long et une amplitude du PA importante. Les cellules atriales possèdent néanmoins une phase 2 de plateau beaucoup plus courte et ont une vitesse maximale de dépolarisation plus faible. Le potentiel de repos est plus hyperpolarisé dans les cardiomyocytes ventriculaires que dans les cardiomyocytes atriaux (-90 mV vs -80 mV) ce qui rend les oreillettes intrinsèquement plus susceptibles aux arythmies que les ventricules. Cette différence de valeur du potentiel de repos serait due à une plus forte expression des canaux Kir2.1 responsables du courant IK1

dans les cardiomyocytes ventriculaires. La dépolarisation des cardiomyocytes ventriculaires atteint un potentiel de membrane plus positif que les atriaux : +20mV. Dans les a dio o tesàat iau ,à ’estàleàg eàKCNJ4 qui code pour le canal Kir2.3 responsable de IK1.

ii. PA des cardiomyocytes à conduction lente

Les PA des cardiomyocytes du NS et du NAV sont en revanche très différents des PA atriaux ou ventriculaires (Figure 5). Le potentiel diastolique de ces cellules est de – 60mV. Le PA du œudàsi usalà ’a a tàpasàdeàpote tielàdeà epos,àlaà elluleàseàd pola iseàg aduelle e tàjus u’ à u à pote tielà seuilà d le ha tà u à pote tielà d’a tio .à Ce mécanisme de dépolarisation diastoli ueàspo ta eà eposeàsu àl’existence de trois types de canaux : les canaux HCN et les canaux calciques de type T et L.

Canaux calciques transitoires T

Hagiwara et coll. ont identifié en 1998 deux types de canaux calciques impliqués dans l’auto atis eà desà ellules du NS : les canaux de type T et les canaux de type L. Ils démontrèrent pour la première fois, chez le lapin, l’i pli atio àdes canaux de type T dans l’a ti it àpa e ake àde ces cellules (Hagiwara et al., 1988).

Da sàleà œu ,àlesàcanaux de type T, Cav3.1, codés par le gène CACNA1G, sont exprimés dans

— Introduction – I.àL’a ti it à le t i ueà a dia ue —

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canal Cav3.1 est par contre très faiblement exprimé dans le o a de.àCesà a au às’a ti e tà

à des potentiels de membranes plus négatifs que les canaux de type L (-50 mV contre -20 mV). Ils s’a ti e tà lentement mais ont une inactivation dépendante du potentiel très rapide. L’e p essio àduà a alàdeàt peàTàCav3.1 a été confirmée dans leà œudàsi usalàhu ai à Chandler

et al 2009). Les souris Cav3.1-/- présentent un ralentissement de 10% du rythme cardiaque

engendré par le NS et un ralentissement de 40% dans le NAV suggérant un rôle plus important du Cav3.1 dans le NAV. L’ le t o a diog a eàdesàsou isàCav3.1-/- présente des intervalles PR

plus longs. Le rôle exact des canaux calciques de types T dans la dépolarisation diastolique reste e o eà aujou d’huià alà o p is.à Ilà se leà u’ à eà jou , le courant ICa,T ’ait pas été

rapporté dans les fibres de Purkinje humaines (Vigmond and Stuyvers, 2016) malgré la d te tio àdeàl’isofo eàda sàce tissu (Gaborit et al., 2007).

Cribbs et coll. o tà ide tifi à l’isofo eà Cav3.2 codée par le gène CACNA1H dans le

transcriptome humain cardiaque. Ils ont ensuite exprimé ce canal dans des cellules HEK293, ce qui leur a permis de mettre en évidence les caractéristiques classiques des canaux calciques de type T (Cribbs et al., 1998).àLaàfai leàe p essio àdeàl’isofo eàCav3.2 a été confirmée en

2007 par Gaborit et coll. (Gaborit et al., 2007). Cette étude montre une expression plus i po ta teàda sàl’o eilletteà ueàda sàleà e t i uleàouàlesàfi esàdeàPu ki je.à

Canaux calciques transitoires L

Le rôle des canaux calciques de type Làaà t à tudi àg eà àl’utilisatio àdesàdihydropyridines (DHP) qui sont des antagonistes spécifiques de ce sous-type de canal (Tsien et al., 1988). L’utilisatio àdeà etteà ol uleà hezàdesàsou isàentraîne une bradycardie, montrant le rôle du courant ICa,L da sà l’auto atis eà cardiaque. Les deux isoformes Cav1.3 et Cav1.2, codées

respectivement par les gènes CACNA1D et CACNA1C appartenant aux canaux de type L, auraient des rôles différents, la première serait impliquée da sàl’auto atis eà a dia ueàetàlaà deuxième sur la fonction contractile. Les souris ayant eu une inactivation totale du gène

CACNA1D (« Knock-out » ou KO) sont bradycardes (Platzer et al., 2000). Le canal Cav1.3 est

plus fortement exprimé dans les cardiomyocytes atriaux que ventriculaires et son rôle est plus important dans le NS et le NAV.

L’ uipeàdeàMa go iàaà tudi àl’effetàdeàl’a se e des deux isoformes Cav3.1 et Cav1.3 chez

à à

ueà eluiàdesàsou isàKOàpou àl’u eàouàl’aut eàdesàdeu àisofo esài di ua tàu à leàadditifàdesà

ou a tsàe ge d sàpa à esà a au à Mesi aàetàal.,à .àà

Leàd utàdeàlaàphaseàdeàd pola isatio àdiastoli ueàspo ta eà epose aitàsu àl’a ti atio àduà

ou a tàIfàetàICa,Tàalo sà ueàleà ou a tàICa,Làjoue aitàu à leàda sàlaàphaseàte i aleàdeà etteà

d pola isatio .àà à

à

Figu e . Les diff e ts pote tiels d'a tio PA a dia ues. Ilàe isteàdeu àt pesàdeàpote tielsàd’a tio à Pá àdo tà

leu à o phologieàestàsp ifi ueàduàt peàdeàzo eàdeà o du tio .àLesàPáàdesàdeu à œudsàN“àetàNáVàfo tàpa tieà deà laà zo eà le teà duà seauà deà o du tio à a dia ueà do tà laà fo tio à p i ipaleà està deà fai eà a t eà l’i lu à le t i ue.àE à e a he,àlesàPáàdesà a dio o tesàat iau ,à e t i ulai esàetàduà seauàdeàPu ki jeàappa tie e tà àlaàzo eàdeà o du tio à apideàduà seauàdeà o du tio .àCo t ai e e tàau àdeu à œudsàN“àetàNáV,àl’i flu à le t i ueà doità seà p opage à t sà iteà da sà lesà o eillettesà età lesà e t i ulesà afi à deà ai te i à u eà pa faiteà s h o isatio à deà laà o t a tio à desà a dio o tes.à Cesà Páà p se te tà u eà itesseà deà d pola isatio à eau oupàplusà apideà ueà eu àdeàlaàzo eàdeà o du tio àle te.àLeàpote tielàdeà e a eàdeà eposàdesà ellulesà desà œudsàN“àetàNáVàestà oi sàh pe pola is à - à Và o t eà- à Vàpou àlesàPáàat iau ,à e t i ulai esàetàdesà fi esàdeàPu ki je à eà uià e dà esà ellulesàplusà à eàd’assu e àleu àp i ipaleàfo tio à u’estàl’auto ati it .

à à à à à

— Introduction – I.àL’a ti it à le t i ueà a dia ue —

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Conduction lente Conduction rapide

Zones Noeud sinusal

Nœudàau i ulo-ventriculaire Myocarde atrial Myocarde ventriculaire Faisceau de His Fibres de Purkinje Caractéristiques Présence du canal Hcn4 Absence de Nav1.5 Connexines 45 et 31.9 Présence du canal Hcn4 Présence du canal Nav1.5 Connexines 40 et 43 PA Faible amplitude Potentiel de repos : -60 mV Vmax lente

Pas de phase 2 de plateau

Forte amplitude Potentiel de repos : -90 mV

Vmax très rapide Phase 2 de plateau

Rôle G e l’i flu le t i ue P opage l’i flu électrique Table 1. Régionalisation du réseau de conduction cardiaque.

b) Les fibres de Purkinje

Johannes Purkinje était un phénoménologue tchèque qui a décrit pour la première fois en 1845 les fibres de Purkinje sous-endocardiques (Cavero et al., 2017). Le réseau de Purkinje est composé de fibres ressemblant faussement à des tendons qui se ramifient dans tout le ventricule (Sharov et al., 1989).

La structure des fibres de Purkinje diffère beaucoup selon les espèces. Leurs structures peu e tà t eà lass esàselo àt oisàt pesàd’esp es : les ongulés (vaches, moutons, chèvres), les rongeurs (rats, lapins, souris) et les plus gros mammifères : chiens, chats, singes et Homme (Vigmond and Stuyvers, 2016). Les cellules de Purkinje humaines ont une forme allongée et sont organisées de manière parallèle tout en restant connectées les unes aux autres par les disques intercalaires. Les cellules de Purkinje des moutons sont en revanche ovales et connectées par leurs extrémités ou leurs côtés. Les cellules de Purkinje humaines et des ongulés ont une taille supérieure à celle des cardiomyocytes ventriculaires. Par contre, chez les rongeurs, ces cellules ont le même aspect morphologique que les cardiomyocytes

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ventriculaires et sont également plus petites que ces dernières. Les cellules de Purkinje des rongeurs sont connectées directement aux myocytes ventriculaires (Ono et al., 2009).

Chezàl’Homme, les fibres de Purkinje peuvent rep se te àjus u’ à %àduà o a de (Shah et al., 2016). Ces fibres sont formées de cellules de Purkinje isolées des myocytes par un tissu conjonctif particulier. Elles présentent des fortes striations avec de très nombreuses myofibrilles malgré leur faible implication dans la fonction contractile. Elles présentent également un réticulum sarcoplasmique très développé. Leur cytoplasme est de grande taille, riche en glycogène et en mitochondries qui ont des caractéristiques un peu différentes de celles des autres cellules. Ces caractéristiques morphologiques permettent de les différencier des cardiomyocytes contractiles. L’absence globale de tubules T caractérise les cellules du NS comme celles du réseau de Purkinje (Legato, 1973; Sommer and Johnson, 1968) bien que des études aient suggéré que certaines en auraient (Di Maio et al., 2007; Page, 1967). L’a se eà de tubules T dans les cellules de Purkinje permettrait à ces cellules de conduire beaucoup plus rapidement le PA.

La forte expression de la Cx40 induit une vitesse de propagation des PA trois fois supérieure à celle des cardiomyocytes contractiles. Les cellules de Purkinje expriment principalement la Cx40 mais également la Cx43 do tà l’e p essio àestà oissa teàleàlo gàdesà fi esàpou à t eà exprimée seule dans les cellules les plus distales.

Le meilleur moyen de discerner les cellules de Purkinje des cardiomyocytes contractiles du myocarde sideàda sàl’a al seà le t oph siologique de ces cellules.

i. Les caractéristiques du PA des cellules de Purkinje

Le PA des cellules des fibres de Purkinje est plus long que le PA des cardiomyocytes ventriculaires (Cordeiro et al., 1998) (Figure 5). L’a plitudeàduàPA et la vitesse maximale de dépolarisation des cellules de Purkinje sont beaucoup plus importantes à auseàd’u e forte expression du canal Nav1.5 (Dobrzynski et al., 2013). Le courant Ito est aussi plus important

dans les cellules de Purkinje que dans les cellules du myocarde, ce qui induit une repolarisation plus rapide en phase 1 du PA (Ideker et al., 2009). Les courants IKr et IKs sont plus faibles dans

les cellules de Purkinje, ce qui place le plateau de la phase 2 à un potentiel plus négatif. Cette différence est due en partie à la plus faible expression des sous-unités protéiques Kv11.1, Kv7.1